A animação usa dados do satélite de vento Aeolus da ESA e mostra como o vórtice polar na estratosfera inferior mudou entre 1 de dezembro de 2020 e 1 de fevereiro de 2021. Os primeiros gráficos no início de dezembro mostram o vórtice em um estado comparativamente normal, mas em meados de dezembro manchas de vento azul aparecem, e o vento está indo para trás em relação às condições normais. Os cientistas estão usando informações sobre o vento de Éolo para lançar mais luz sobre este fenômeno complexo que pode perturbar o clima em latitudes mais baixas. Crédito:University of Bath / C. Wright
Como o vórtice polar deste inverno atualmente envia rajadas de gelo extremas do clima do Ártico para algumas partes do hemisfério norte, como o nordeste dos EUA, os cientistas estão usando informações sobre o vento do satélite Aeolus da ESA para lançar mais luz sobre este fenômeno complexo.
O vórtice polar é uma enorme massa de ar frio acima do Pólo Norte na estratosfera polar. Ele é cercado por um forte jato de ar girando no sentido anti-horário ao longo dos limites do vórtice. O vórtice tende a ser muito mais forte no inverno, mantendo o ar frio e amargo fechado em todo o Ártico.
Contudo, às vezes o vórtice pode enfraquecer, tornam-se distorcidos ou mesmo divididos em dois e meandros mais ao sul, afetando o clima e a corrente de jato mais abaixo na troposfera, potencialmente trazendo tempo excepcionalmente frio e neve para latitudes mais baixas.
Um evento meteorológico que pode perturbar o vórtice polar é conhecido como 'aquecimento estratosférico repentino, "que é o que tem acontecido nos últimos meses. Aquecimentos estratosféricos repentinos acontecem em certa medida todos os anos, mas o evento atual foi classificado como importante, e é menos comum.
Esses eventos dramáticos fazem com que o vento forte em torno da borda do vórtice polar enfraqueça ou reverta, levando a temperatura da estratosfera polar a subir rapidamente em dezenas de graus Celsius.
Com base em dados da missão eólica Aeolus da ESA, a imagem mostra como o vórtice polar na estratosfera inferior mudou entre 1 de dezembro de 2020 e 1 de fevereiro de 2021. Os primeiros gráficos no início de dezembro mostram o vórtice em um estado comparativamente normal, mas em meados de dezembro manchas de vento azul aparecem, e o vento está indo para trás em relação às condições normais. Crédito:University of Bath / C. Wright
Uma vez que esses eventos podem desencadear condições meteorológicas extremas na Europa e na América do Norte, eles são de interesse científico e prático. Contudo, os processos envolvidos não são totalmente compreendidos, e, até recentemente, havia grandes desafios técnicos na medição do vento do espaço, que é necessário para medir e monitorar um evento de grande escala.
Felizmente, os cientistas agora têm o satélite Aeolus da ESA em mãos para ajudar a entender mais sobre por que e como o vórtice polar é desequilibrado.
Éolo é o primeiro satélite em órbita a traçar um perfil direto dos ventos da Terra vindos do espaço.
Funciona emitindo curtos, pulsos poderosos de luz ultravioleta de um laser e mede o deslocamento Doppler da quantidade muito pequena de luz que é espalhada de volta para o instrumento a partir de moléculas e partículas para fornecer perfis da velocidade horizontal dos ventos do mundo principalmente na direção leste-oeste em os 26 km mais baixos da atmosfera.
A missão de Éolo não foi construída apenas para avançar nossa compreensão da dinâmica atmosférica, mas também para fornecer as informações necessárias para melhorar as previsões meteorológicas. O satélite carrega o primeiro vento lidar no espaço, que pode sondar os 30 km mais baixos da atmosfera para fornecer perfis de vento, aerossóis e nuvens ao longo do caminho orbital do satélite. O sistema de laser emite pulsos curtos e poderosos de luz ultravioleta para a atmosfera. O telescópio coleta a luz que é retroespalhada pelas moléculas de ar, partículas de poeira e gotas de água. O receptor analisa o deslocamento Doppler do sinal retroespalhado para determinar a velocidade e a direção do vento em várias altitudes abaixo do satélite. Estas observações quase em tempo real irão melhorar a precisão do tempo numérico e previsão do clima e avançar nossa compreensão da dinâmica atmosférica e processos relevantes para a variabilidade climática. Crédito:ESA / ATG medialab
Embora Éolo mede apenas o vento na parte mais baixa da atmosfera, a parte inferior do atual jato do vórtice polar estratosférico deixa uma assinatura nos dados do satélite.
Corwin Wright, Pesquisador da Royal Society na University of Bath, no Reino Unido, disse, "Mudanças na estrutura do vento em um evento repentino de aquecimento estratosférico nunca foram observadas diretamente em escala global antes. Até agora, nossa compreensão dessas mudanças foi desenvolvida usando medições pontuais, medições ao longo de trilhas de voo de aeronaves localizadas, através do uso de observações de temperatura, e, principalmente, modelos de computador e análises assimilativas.
"Contudo, agora podemos explorar novas medições de Éolo, o primeiro satélite capaz de observar os ventos diretamente na alta troposfera e na baixa estratosfera, para estudar este processo observacionalmente durante este grande evento atual. "
Anne Grete Straume, Cientista da missão Aeolus da ESA, comentou, "Estamos atualmente observando um evento de vórtice polar onde o vemos dividido em dois, com uma massa giratória de ar sobre o Atlântico Norte e outra sobre o Pacífico Norte.
Esta imagem de neve na região dos Grandes Lagos nos EUA foi capturada pelo instrumento de cores terrestres e oceânicas da missão Copernicus Sentinel-3 em 3 de fevereiro de 2021. Embora haja relatos de cobertura de gelo recorde nos lagos este ano, tem, no entanto, tem ocorrido uma forte nevasca no meio-oeste e nos Grandes Lagos nos últimos dias. A neve também atingiu o nordeste dos Estados Unidos. Pensa-se que o vórtice polar deste inverno está atualmente enviando rajadas de gelo extremas do clima do Ártico para algumas partes do hemisfério norte. Os cientistas estão usando informações sobre o vento do satélite Aeolus da ESA para lançar mais luz sobre o complexo fenômeno do vórtice polar. Crédito:contém dados modificados do Copernicus Sentinel (2021), processado pela ESA, CC BY-SA 3.0 IGO
“A divisão leva a mudanças na circulação troposférica, permitindo que as massas de ar frio dos pólos escapem mais facilmente para latitudes mais baixas. partes da América do Norte parecem ter um clima mais frio do que a Europa, embora tenhamos visto eventos de ar frio chegando bem ao sul da Europa nas últimas semanas, causando, por exemplo, forte nevasca na Espanha.
“O que os cientistas também gostariam de entender é se os eventos repentinos de aquecimento estratosférico podem se tornar mais frequentes devido às mudanças climáticas. Os dados de vento da Aeolus serão muito importantes para entender melhor os mecanismos que desencadeiam esses eventos climáticos.
"Ainda é cedo para tirar conclusões científicas de nossos dados do Éolo, mas certamente há trabalho em andamento para lançar uma nova luz sobre por que esse fenômeno sazonal às vezes pode ser extremo - observe este espaço. "
